CN104695311A - 一种路面情况车载监测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种路面情况车载监测方法，其特征在于，其包括以下步骤：(1)设置拍摄装置；(2)设置一交互终端；(3)在交互终端内设置DSP处理模块和GPS定位模块；(3)工作时，拍摄装置对路面状况进行拍摄，并将宽视角、畸变的原始实时图像信息传至DSP处理模块；DSP处理模块处理前后摄像头得到的图像信息，并进行畸变校正和图像重构，利用摄像头在不同位置，对于路面所形成的视差计算出路面的平整度以及凸凹面的大小和高度信息，并结合GPS定位模块，在显示屏上输出路面情况信息和位置信息，并对信息进行储存，或通过无线网络收发模块，发送至云服务器，通过用户终端调取信息。本发明还公开了实施该方法的系统。
Description
技术领域
本发明涉及路面维护领域，具体涉及一种路面情况车载监测方法，及实施该方法的系统。
背景技术
随着社会的发展，汽车越来越普及。汽车增多，给路面造成的损害便逐渐增大，从而缩短了路面的使用寿命。现有技术中，路面情况需要人工用人眼去巡视，并通过人工标记损坏路面的位置，这样容易产生视觉疲劳，并且准确率低，工作效率低，以不能满足监测需求。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种路面情况车载监测方法，及实施该方法的系统。
为实现上述目的所采用技术方案为：
一种路面情况车载监测方法，其包括以下步骤：
(1)设置拍摄装置，该拍摄装置包括广角镜头及CMOS图像传感器；
(2)设置一交互终端，并将交互终端设于车内，该交互终端包括操作部、存储模块、无线网络收发模块和显示器；
(3)在交互终端内设置DSP处理模块和GPS定位模块，该DSP处理模块与拍摄装置、显示器、存储模块、无线网络收发模块和GPS定位模块进行信息交换；
(4)工作时，拍摄装置对路面状况进行拍摄，并将宽视角、畸变的原始实时图像信息传至DSP处理模块；DSP处理模块处理前后摄像头得到的图像信息，并进行畸变校正和图像重构，利用摄像头在不同位置，对于路面所形成的视差计算出路面的平整度以及凸凹面的大小和高度信息，并结合GPS定位模块，在显示屏上输出路面情况信息和位置信息，并对信息进行储存，或通过无线网络收发模块，发送至云服务器，通过用户终端调取信息。
步骤(1)所述拍摄装置设于车头或车尾，或车头车尾均设置，其还包括一固定板，该固定板上端通过固定架固定在车头或车尾，另一端，固定两个广角镜头，且所述广角摄像头位于固定板两边。
所述步骤(3)判断路面情况具体包括：当在车头和车尾均设置摄像装置时：
(31)路面凸凹面高度：前摄像头检测到路面有坑或凸起出现时，通过DSP处理模块判断是否为真，若判断为其他异物时，继续搜索下一处图像，若判断为真，开始获取图像信息，通过左右摄像头从两侧获取凸凹面高度信息，同时向设于车尾的摄像头发出控制信号，当车尾摄像头处于坑或凸起上方时，前后摄像头同时对路面坑或凸起进行图像获取，从前后获取凸凹面高度信息，DSP处理模块通过前后摄像头的视差，计算出凸起高度或坑的深度，当高度或深度大于5cm时，则判断路面有损坏，并通过GPS定位模块，获取该损坏处的位置信息，并存储和输出路面损坏信息；
(32)路面凸凹面大小：前后摄像头拍摄的实时图像，通过DSP处理模块计算出当前摄像头到坑或凸起边缘的距离，获得凹凸面的宽度和长度，并计算出前后摄像头获取结果的平均值，计算出凹凸面的面积；
(33)路面平整度：当有连续的路面损坏信息输出时，则判断此段路面不平整，并发出路面不平整信息。
所述步骤(3)判断路面情况具体包括：当在车头或车尾设置摄像装置时：
(311)路面凸凹面高度：摄像头检测到路面有坑或凸起出现时，通过DSP处理模块判断是否为真，若判断为其他异物时，继续搜索下一处图像，若判断为真，开始获取图像信息，通过摄像头从两侧获取凸凹面高度信息，DSP处理模块通过两个摄像头的视差，计算出凸起高度或坑的深度，当高度或深度大于5cm时，则判断路面有损坏，并通过GPS定位模块，获取该损坏处的位置信息，并存储和输出路面损坏信息；
(322)路面凸凹面大小：摄像头拍摄的实时图像，通过DSP处理模块计算出当前摄像头到坑或凸起边缘的距离，获得凹凸面的宽度和长度，并计算出多次获取结果的平均值，计算出凹凸面的面积；
(333)路面平整度：当有连续的路面损坏信息输出时，则判断此段路面不平整，并发出路面不平整信息。
所述DSP处理模块内嵌入有图像畸变矫正算法，图像重构算法和凹凸面测量算法；所述操作部设于显示器上，并通过在显示器上触摸，完成操作。
一种实施所述路面情况车载监测方法的系统，其包括拍摄装置，并将拍摄装置分别设于车头及车尾，该拍摄装置包括广角镜头及CMOS图像传感器；一交互终端，并将交互终端设于车内，该交互终端包括操作部、存储模块、无线网络收发模块和显示器；在交互终端内设有DSP处理模块和GPS定位模块，该DSP处理模块与拍摄装置、显示器、存储模块、无线网络收发模块和GPS定位模块进行信息交换；工作时，设于车头和车尾的拍摄装置，同时对路面状况进行拍摄，并将宽视角、畸变的原始实时图像信息传至DSP处理模块；DSP处理模块处理两个摄像头得到的图像信息，并进行畸变校正和图像重构，利用两个摄像头在不同位置，对于路面所形成的视差计算出路面的平整度以及凸凹面的大小和高度信息，并结合GPS定位模块，在显示屏上输出路面情况信息和位置信息，并对信息进行储存，或通过无线网络收发模块，发送至云服务器，通过用户终端调取信息。
所述拍摄装置设于车头或车尾，或车头、车尾均设置，其还包括一固定板，该固定板上端通过固定架固定在车头或车尾，另一端，固定两个广角镜头，且所述广角摄像头位于固定板两侧。
所述判断路面情况具体包括：当在车头和车尾均设置摄像装置时：路面凸凹面高度：前摄像头检测到路面有坑或凸起出现时，通过DSP处理模块判断是否为真，若判断为其他异物时，继续搜索下一处图像，若判断为真，开始获取图像信息，通过左右摄像头从两侧获取凸凹面高度信息，同时向设于车尾的摄像头发出控制信号，当车尾摄像头处于坑或凸起上方时，前后摄像头同时对路面坑或凸起进行图像获取，从前后获取凸凹面高度信息，DSP处理模块通过前后摄像头的视差，计算出凸起高度或坑的深度，当高度或深度大于5cm时，则判断路面有损坏，并通过GPS定位模块，获取该损坏处的位置信息，并存储和输出路面损坏信息；路面凸凹面大小：前后摄像头拍摄的实时图像，通过DSP处理模块计算出当前摄像头到坑或凸起边缘的距离，获得凹凸面的宽度和长度，并计算出前后摄像头获取结果的平均值，计算出凹凸面的面积；路面平整度：当有连续的路面损坏信息输出时，则判断此段路面不平整，并发出路面不平整信息。
当在车头或车尾设置摄像装置时：路面凸凹面高度：摄像头检测到路面有坑或凸起出现时，通过DSP处理模块判断是否为真，若判断为其他异物时，继续搜索下一处图像，若判断为真，开始获取图像信息，通过摄像头从两侧获取凸凹面高度信息，DSP处理模块通过两个摄像头的视差，计算出凸起高度或坑的深度，当高度或深度大于5cm时，则判断路面有损坏，并通过GPS定位模块，获取该损坏处的位置信息，并存储和输出路面损坏信息；路面凸凹面大小：摄像头拍摄的实时图像，通过DSP处理模块计算出当前摄像头到坑或凸起边缘的距离，获得凹凸面的宽度和长度，并计算出多次获取结果的平均值，计算出凹凸面的面积；路面平整度：当有连续的路面损坏信息输出时，则判断此段路面不平整，并发出路面不平整信息。
所述DSP处理模块内嵌入有图像畸变矫正算法，图像重构算法和凹凸面测量算法；所述操作部设于显示器上，并通过在显示器上触摸，完成操作。
本发明的有益效果是：通过在车头和车尾分别设置一广角摄像头，获取路面实时信息，然后通过DSP处理模块将两摄像头的图像进行处理，并通过视差和求平均值，计算出路面的平整度以及凸凹面的大小和高度信息，并结合GPS定位模块，在显示屏上输出路面情况信息和位置信息，并对信息进行储存，或通过无线网络收发模块，发送至云服务器，通过用户终端调取信息，实现方便、准确、快捷的对路面情况进行获取。
附图说明
图1为本发明提供结构示意图；
图2为本发明路面检测示意图；
图3为本发明系统组成结构示意图；
图4为本发明方法流程图。
具体实施方式
实施例：参见图1至图4，本实施例提供一种路面情况车载监测方法，其包括以下步骤：
(1)设置拍摄装置，该拍摄装置包括广角镜头及CMOS图像传感器；
(2)设置一交互终端，并将交互终端设于车内，该交互终端包括操作部、存储模块、无线网络收发模块和显示器；
(3)在交互终端内设置DSP处理模块和GPS定位模块，该DSP处理模块与拍摄装置、显示器、存储模块、无线网络收发模块和GPS定位模块进行信息交换；
(4)工作时，拍摄装置对路面状况进行拍摄，并将宽视角、畸变的原始实时图像信息传至DSP处理模块；DSP处理模块处理前后摄像头得到的图像信息，并进行畸变校正和图像重构，利用摄像头在不同位置，对于路面所形成的视差计算出路面的平整度以及凸凹面的大小和高度信息，并结合GPS定位模块，在显示屏上输出路面情况信息和位置信息，并对信息进行储存，或通过无线网络收发模块，发送至云服务器，通过用户终端调取信息。
步骤(1)所述拍摄装置设于车头或车尾，或车头车尾均设置，其还包括一固定板，该固定板上端通过固定架固定在车头或车尾，另一端，固定两个广角镜头，且所述广角摄像头位于固定板两边。
所述步骤(3)判断路面情况具体包括：当在车头和车尾均设置摄像装置时：
(31)路面凸凹面高度：前摄像头检测到路面有坑或凸起出现时，通过DSP处理模块判断是否为真，若判断为其他异物时，继续搜索下一处图像，若判断为真，开始获取图像信息，通过左右摄像头从两侧获取凸凹面高度信息，同时向设于车尾的摄像头发出控制信号，当车尾摄像头处于坑或凸起上方时，前后摄像头同时对路面坑或凸起进行图像获取，从前后获取凸凹面高度信息，DSP处理模块通过前后摄像头的视差，计算出凸起高度或坑的深度，当高度或深度大于5cm时，则判断路面有损坏，并通过GPS定位模块，获取该损坏处的位置信息，并存储和输出路面损坏信息；
(32)路面凸凹面大小：前后摄像头拍摄的实时图像，通过DSP处理模块计算出当前摄像头到坑或凸起边缘的距离，获得凹凸面的宽度和长度，并计算出前后摄像头获取结果的平均值，计算出凹凸面的面积；
(33)路面平整度：当有连续的路面损坏信息输出时，则判断此段路面不平整，并发出路面不平整信息。
所述步骤(3)判断路面情况具体包括：当在车头或车尾设置摄像装置时：
(311)路面凸凹面高度：摄像头检测到路面有坑或凸起出现时，通过DSP处理模块判断是否为真，若判断为其他异物时，继续搜索下一处图像，若判断为真，开始获取图像信息，通过摄像头从两侧获取凸凹面高度信息，DSP处理模块通过两个摄像头的视差，计算出凸起高度或坑的深度，当高度或深度大于5cm时，则判断路面有损坏，并通过GPS定位模块，获取该损坏处的位置信息，并存储和输出路面损坏信息；
(322)路面凸凹面大小：摄像头拍摄的实时图像，通过DSP处理模块计算出当前摄像头到坑或凸起边缘的距离，获得凹凸面的宽度和长度，并计算出多次获取结果的平均值，计算出凹凸面的面积；
(333)路面平整度：当有连续的路面损坏信息输出时，则判断此段路面不平整，并发出路面不平整信息。
所述DSP处理模块内嵌入有图像畸变矫正算法，图像重构算法和凹凸面测量算法；所述操作部设于显示器上，并通过在显示器上触摸，完成操作。
一种实施所述路面情况车载监测方法的系统，其包括拍摄装置，并将拍摄装置分别设于车头及车尾，该拍摄装置包括广角镜头及CMOS图像传感器；一交互终端，并将交互终端设于车内，该交互终端包括操作部、存储模块、无线网络收发模块和显示器；在交互终端内设有DSP处理模块和GPS定位模块，该DSP处理模块与拍摄装置、显示器、存储模块、无线网络收发模块和GPS定位模块进行信息交换；工作时，设于车头和车尾的拍摄装置，同时对路面状况进行拍摄，并将宽视角、畸变的原始实时图像信息传至DSP处理模块；DSP处理模块处理两个摄像头得到的图像信息，并进行畸变校正和图像重构，利用两个摄像头在不同位置，对于路面所形成的视差计算出路面的平整度以及凸凹面的大小和高度信息，并结合GPS定位模块，在显示屏上输出路面情况信息和位置信息，并对信息进行储存，或通过无线网络收发模块，发送至云服务器，通过用户终端调取信息。
所述拍摄装置设于车头或车尾，或车头、车尾均设置，其还包括一固定板，该固定板上端通过固定架固定在车头或车尾，另一端，固定两个广角镜头，且所述广角摄像头位于固定板两侧。
所述判断路面情况具体包括：当在车头和车尾均设置摄像装置时：路面凸凹面高度：前摄像头检测到路面有坑或凸起出现时，通过DSP处理模块判断是否为真，若判断为其他异物时，继续搜索下一处图像，若判断为真，开始获取图像信息，通过左右摄像头从两侧获取凸凹面高度信息，同时向设于车尾的摄像头发出控制信号，当车尾摄像头处于坑或凸起上方时，前后摄像头同时对路面坑或凸起进行图像获取，从前后获取凸凹面高度信息，DSP处理模块通过前后摄像头的视差，计算出凸起高度或坑的深度，当高度或深度大于5cm时，则判断路面有损坏，并通过GPS定位模块，获取该损坏处的位置信息，并存储和输出路面损坏信息；路面凸凹面大小：前后摄像头拍摄的实时图像，通过DSP处理模块计算出当前摄像头到坑或凸起边缘的距离，获得凹凸面的宽度和长度，并计算出前后摄像头获取结果的平均值，计算出凹凸面的面积；路面平整度：当有连续的路面损坏信息输出时，则判断此段路面不平整，并发出路面不平整信息。
当在车头或车尾设置摄像装置时：路面凸凹面高度：摄像头检测到路面有坑或凸起出现时，通过DSP处理模块判断是否为真，若判断为其他异物时，继续搜索下一处图像，若判断为真，开始获取图像信息，通过摄像头从两侧获取凸凹面高度信息，DSP处理模块通过两个摄像头的视差，计算出凸起高度或坑的深度，当高度或深度大于5cm时，则判断路面有损坏，并通过GPS定位模块，获取该损坏处的位置信息，并存储和输出路面损坏信息；路面凸凹面大小：摄像头拍摄的实时图像，通过DSP处理模块计算出当前摄像头到坑或凸起边缘的距离，获得凹凸面的宽度和长度，并计算出多次获取结果的平均值，计算出凹凸面的面积；路面平整度：当有连续的路面损坏信息输出时，则判断此段路面不平整，并发出路面不平整信息。
所述DSP处理模块内嵌入有图像畸变矫正算法，图像重构算法和凹凸面测量算法；所述操作部设于显示器上，并通过在显示器上触摸，完成操作。
但以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非用以局限本发明的专利范围，故凡运用本发明说明书内容所作的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种路面情况车载监测方法，其特征在于，其包括以下步骤：
(1)设置拍摄装置，该拍摄装置包括广角镜头及CMOS图像传感器；
(2)设置一交互终端，并将交互终端设于车内，该交互终端包括操作部、存储模块、无线网络收发模块和显示器；
(3)在交互终端内设置DSP处理模块和GPS定位模块，该DSP处理模块与拍摄装置、显示器、存储模块、无线网络收发模块和GPS定位模块进行信息交换；
(4)工作时，拍摄装置对路面状况进行拍摄，并将宽视角、畸变的原始实时图像信息传至DSP处理模块；DSP处理模块处理前后摄像头得到的图像信息，并进行畸变校正和图像重构，利用摄像头在不同位置，对于路面所形成的视差计算出路面的平整度以及凸凹面的大小和高度信息，并结合GPS定位模块，在显示屏上输出路面情况信息和位置信息，并对信息进行储存，或通过无线网络收发模块，发送至云服务器，通过用户终端调取信息。
2.根据权利要求1所述的路面情况车载监测方法，其特征在于，步骤(1)所述拍摄装置设于车头或车尾，或车头车尾均设置，其还包括一固定板，该固定板上端通过固定架固定在车头或车尾，另一端，固定两个广角镜头，且所述广角摄像头位于固定板两边。
3.根据权利要求1所述的路面情况车载监测方法，其特征在于，所述步骤(3)判断路面情况具体包括：当在车头和车尾均设置摄像装置时：
(31)路面凸凹面高度：前摄像头检测到路面有坑或凸起出现时，通过DSP处理模块判断是否为真，若判断为其他异物时，继续搜索下一处图像，若判断为真，开始获取图像信息，通过左右摄像头从两侧获取凸凹面高度信息，同时向设于车尾的摄像头发出控制信号，当车尾摄像头处于坑或凸起上方时，前后摄像头同时对路面坑或凸起进行图像获取，从前后获取凸凹面高度信息，DSP处理模块通过前后摄像头的视差，计算出凸起高度或坑的深度，当高度或深度大于5cm时，则判断路面有损坏，并通过GPS定位模块，获取该损坏处的位置信息，并存储和输出路面损坏信息；
(32)路面凸凹面大小：前后摄像头拍摄的实时图像，通过DSP处理模块计算出当前摄像头到坑或凸起边缘的距离，获得凹凸面的宽度和长度，并计算出前后摄像头获取结果的平均值，计算出凹凸面的面积；
(33)路面平整度：当有连续的路面损坏信息输出时，则判断此段路面不平整，并发出路面不平整信息。
4.根据权利要求1所述的路面情况车载监测方法，其特征在于，所述步骤(3)判断路面情况具体包括：当在车头或车尾设置摄像装置时：
(311)路面凸凹面高度：摄像头检测到路面有坑或凸起出现时，通过DSP处理模块判断是否为真，若判断为其他异物时，继续搜索下一处图像，若判断为真，开始获取图像信息，通过摄像头从两侧获取凸凹面高度信息，DSP处理模块通过两个摄像头的视差，计算出凸起高度或坑的深度，当高度或深度大于5cm时，则判断路面有损坏，并通过GPS定位模块，获取该损坏处的位置信息，并存储和输出路面损坏信息；
(322)路面凸凹面大小：摄像头拍摄的实时图像，通过DSP处理模块计算出当前摄像头到坑或凸起边缘的距离，获得凹凸面的宽度和长度，并计算出多次获取结果的平均值，计算出凹凸面的面积；
(333)路面平整度：当有连续的路面损坏信息输出时，则判断此段路面不平整，并发出路面不平整信息。
5.根据权利要求1所述的路面情况车载监测方法，其特征在于，所述DSP处理模块内嵌入有图像畸变矫正算法，图像重构算法和凹凸面测量算法；所述操作部设于显示器上，并通过在显示器上触摸，完成操作。
6.一种实施权利要求1～5所述路面情况车载监测方法的系统，其特征在于，其包括拍摄装置，并将拍摄装置分别设于车头及车尾，该拍摄装置包括广角镜头及CMOS图像传感器；一交互终端，并将交互终端设于车内，该交互终端包括操作部、存储模块、无线网络收发模块和显示器；在交互终端内设有DSP处理模块和GPS定位模块，该DSP处理模块与拍摄装置、显示器、存储模块、无线网络收发模块和GPS定位模块进行信息交换；工作时，设于车头和车尾的拍摄装置，同时对路面状况进行拍摄，并将宽视角、畸变的原始实时图像信息传至DSP处理模块；DSP处理模块处理两个摄像头得到的图像信息，并进行畸变校正和图像重构，利用两个摄像头在不同位置，对于路面所形成的视差计算出路面的平整度以及凸凹面的大小和高度信息，并结合GPS定位模块，在显示屏上输出路面情况信息和位置信息，并对信息进行储存，或通过无线网络收发模块，发送至云服务器，通过用户终端调取信息。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述拍摄装置设于车头或车尾，或车头、车尾均设置，其还包括一固定板，该固定板上端通过固定架固定在车头或车尾，另一端，固定两个广角镜头，且所述广角摄像头位于固定板两侧。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述判断路面情况具体包括：当在车头和车尾均设置摄像装置时：路面凸凹面高度：前摄像头检测到路面有坑或凸起出现时，通过DSP处理模块判断是否为真，若判断为其他异物时，继续搜索下一处图像，若判断为真，开始获取图像信息，通过左右摄像头从两侧获取凸凹面高度信息，同时向设于车尾的摄像头发出控制信号，当车尾摄像头处于坑或凸起上方时，前后摄像头同时对路面坑或凸起进行图像获取，从前后获取凸凹面高度信息，DSP处理模块通过前后摄像头的视差，计算出凸起高度或坑的深度，当高度或深度大于5cm时，则判断路面有损坏，并通过GPS定位模块，获取该损坏处的位置信息，并存储和输出路面损坏信息；路面凸凹面大小：前后摄像头拍摄的实时图像，通过DSP处理模块计算出当前摄像头到坑或凸起边缘的距离，获得凹凸面的宽度和长度，并计算出前后摄像头获取结果的平均值，计算出凹凸面的面积；路面平整度：当有连续的路面损坏信息输出时，则判断此段路面不平整，并发出路面不平整信息。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，当在车头或车尾设置摄像装置时：路面凸凹面高度：摄像头检测到路面有坑或凸起出现时，通过DSP处理模块判断是否为真，若判断为其他异物时，继续搜索下一处图像，若判断为真，开始获取图像信息，通过摄像头从两侧获取凸凹面高度信息，DSP处理模块通过两个摄像头的视差，计算出凸起高度或坑的深度，当高度或深度大于5cm时，则判断路面有损坏，并通过GPS定位模块，获取该损坏处的位置信息，并存储和输出路面损坏信息；路面凸凹面大小：摄像头拍摄的实时图像，通过DSP处理模块计算出当前摄像头到坑或凸起边缘的距离，获得凹凸面的宽度和长度，并计算出多次获取结果的平均值，计算出凹凸面的面积；路面平整度：当有连续的路面损坏信息输出时，则判断此段路面不平整，并发出路面不平整信息。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述DSP处理模块内嵌入有图像畸变矫正算法，图像重构算法和凹凸面测量算法；所述操作部设于显示器上，并通过在显示器上触摸，完成操作。
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